裂隙或溶洞条件下超长钢护筒辅助钻孔桩成孔施工技术(三)
3.3冲击钻成孔
待人工挖过裂隙或溶洞岩层后,将钢护筒下压到相应位置,重新复核桩位及测量标识。撤除吊车等,将冲击钻机就位,钻机安装必须水平、周正、稳固,钻头对中。经监理工程师复核、检验合格后,进行冲击钻成孔施工。
(1)向钻孔内部注满水,观察水位是否降低,以之推断下部岩层是否仍存在裂隙或溶洞。在水位不再下降时,向桩孔内加注适量的黏土,以备冲孔时造浆。钻孔过程中随时测定和控制泥浆比重,泥浆比重控制在1.3~1.5t/m3。
(2)冲击钻孔开始前,为保证钻孔的垂直度,在孔底岩石面铺筑200~300mm的块石找平,然后进行低锤快击使其形成一紧密平台,再进行正常冲击,同时加大冲击量、勤掏渣。
(3)冲击钻孔过程中,控制钻头冲程在1~1.5m,悬距在0.8m左右。
(4)冲击过程中,每1~2m要检查一次成孔的垂直度情况。用“十字线”吊线法进行检查:以吊线坠向井底投设,以半径尺杆检查孔壁的垂直度。如果发现偏斜,应立即停止钻进,采取措施进行纠偏。对于岩石变层处和易于发生偏斜的部位,应采用低锤轻击、间断冲击的办法穿过,以之保持孔型良好。
(5)成孔后,检查深度达到施加要求后,应该反复清理底部沉渣和淤泥,当从孔内取出的泥浆测试值的(孔底、孔中、孔口)平均值与注入的净化泥浆相近,且实测孔底沉渣厚度不能大于设计和规范要求。
3.4浇筑水下混凝土
二次清孔后沉渣厚度符合要求,并经监理工程师同意后即开始灌注水下混凝土。水下混凝土灌注采用导管法进行,采用内径为350mm的导管。水下混凝土灌注开始前,先对导管进行密封和拉拔试验,合格后方可进行混凝土的灌筑。此时桩孔内泥浆密度应控制在1.15~1.25t/m3之间。混凝土由搅拌站集中拌制,混凝土运输车运送至施工现场。
灌注混凝土开始时,首批灌注混凝土的数量应满足导管初次埋置深度≥1.0m,经计算初灌量≥3.0 m3(计算式见下)。导管下口距钻孔孔底间距0.4m;采用混凝土输送泵连续不断的浇注,在灌注过程中保持孔内水头高度。一般埋管深度控制在2~6m,以防导管提离混凝土面发生断桩。水下混凝土灌注应高出设计桩顶0.5m~1.0m,以保证钻孔桩与上部结构之间的混凝土连接质量。水下混凝土灌注完成后,处于桩顶以上的护筒待混凝土抗压强度达到5MPa后拆除护筒。
首批混凝土灌注量V计算公式如下:
V≥πD2(H1+H2)/4+πd2h1
式中: V——首批灌注混凝土量m3;
D——桩孔直径m;
H1——桩孔底至导管底端距离,一般为0.4m;
H2——导管初次埋置深度(m);
D——导管内径(m);
h1——桩孔内混凝土达到埋置深度H2时,导管内混凝土柱平衡导管外(或泥
浆)压力所需的高度(m),即h1=Hwγw/γc
γw——孔内泥浆的重度(KN/m3);
γc——混凝土拌合物的重度(KN/m3)。
注意事项:
(1)导管连接采用350mm法兰连接,下管时做到导管内涂油光滑,导管之间连接处放置橡胶密封圈,确保密封。导管使用前必须做水密试验和抗拉试验。
(2)砼的搅拌应均匀、和易性好,其塌落度满足设计规范及现场施工要求。砼的灌注应快速连续进行,避免中断。灌注前,必须充分做好准备工作,保证用电供应及各种机械设备的运转等均处于正常状态。
(3)灌注过程埋管深度必须严格控制,要连续用测绳量取桩砼面高度,以便控制埋管深度。起拨导管时,速度不宜过快,防止导管提出砼面而造成断桩。砼灌注完毕及时清除桩顶浮浆。
4 结束语
在处于地下裂隙或溶洞岩石层的地质条件下,如何解决冲击桩基础在成孔的工程中,泥浆部分或全部渗漏的问题,本文提供了该种地质条件下的借鉴经验和思路。
参考文献
[1]《建筑施工手册》(第四版)中国建筑工业出版社,2003.
[2]《公路工程质量检验评定标准》人民交通出版社,2004.
[3]《公路桥涵施工技术规程》人民交通出版社,2000。
[4] 交通部第一工程公司:《桥涵》人民交通出版社,2000.
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